(57)【要約】【課題】各モジュール間を光ファイバで接続する携帯電話において、光ファイバの急峻な屈曲を回避するため、携帯電話の薄型化を図ることが困難であるという課題があった。  本発明は上記課題を解決するためになされたもので、伝搬する光の光強度分布を均一化でき、基板からの高さが低い接続用光学系を備える光通信モジュールを提供することを目的とする。【解決手段】本願発明に係る光通信モジュールは前記接続用光学系として、発光素子からの光の方向を基板面と平行な方向に変換又は基板面と平行な方向の光を受光素子の受光方向に変換でき、光の光強度を均一化できる管型光学系を備えることとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に配置され、光放射方向が前記基板面の法線方向である発光素子と、
前記基板上に配置され、前記発光素子の光放射方向にある反射面で前記発光素子からの光を鏡面反射又は全反射して光の伝搬方向を変換する光方向変換部及び前記光方向変換部からの光を鏡面反射又は全反射で前記基板面と平行な方向に伝搬して出射端に導く導光部を有する管型光学系と、
を備える光通信モジュール。
【請求項２】
基板に配置され、受光方向が前記基板面の法線方向にある受光素子と、
前記基板面上に配置され、入射端からの光を鏡面反射又は全反射で前記基板面と平行な方向に伝搬する導光部及び前記導光部の光の伝搬方向にある反射面で前記導光部からの光を鏡面反射又は全反射して光の伝搬方向を前記受光素子の受光方向に変換する光方向変換部を有する管型光学系と、
を備える光通信モジュール。
【請求項３】
前記管型光学系の前記導光部の一部又は全部の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面の形状が多角形であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信モジュール。
【請求項４】
前記管型光学系の前記導光部の一部又は全部の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面の形状が角丸Ｍ角形（Ｍは３以上の整数）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信モジュール。
【請求項５】
前記管型光学系の前記導光部の一部又は全部の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面が複数の曲率を有する一の単一閉曲線で囲まれた形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信モジュール。
【請求項６】
前記管型光学系の前記導光部の一部又は全部の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面が複数の曲線の端同士を接続して囲まれた形状であり且つ前記複数の曲線の接続点を特異点とする形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信モジュール。
【請求項７】
前記管型光学系の前記導光部の一部又は全部の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面が少なくとも一の線分の端と少なくとも一の曲線の端とを接続して囲まれた形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信モジュール。
【請求項８】
前記管型光学系の前記導光部の一の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面と他の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面とが異なる形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信モジュール。
【請求項９】
前記管型光学系の前記導光部の光伝送領域における光の伝搬方向に垂直な断面の面積は前記管型光学系の前記導光部の一の端から他の端へ向かって単調に減少することを特徴とする請求項１から８に記載の何れかの光通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバと接続して光データ伝送を行う光通信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、普及してきた携帯電話は、使用時及び携帯時の利便性その他の理由から、折り畳み型、スライド型又は回転型の携帯電話が多く用いられるようになった。折り畳み型、スライド型又は回転型の携帯電話においては、その形態上、複数の筐体に通信機能部、増幅回路部、表示回路部等のモジュールが分散して配置されており、各筐体に配置されたモジュール間を接続する配線には、柔軟性と駆動に耐えられる強度が求められている。
【０００３】
さらに、各モジュール間の配線には、音楽再生機能、動画再生機能、写真撮影機能などの携帯電話の多機能化に伴う高速なデータ伝送性、外部機器との電磁障害対策及び長時間使用の要求に伴う低消費電力化が求められている。
【０００４】
これらの要求を満たす配線として光ファイバを使用することが試みられている（例えば、特許文献１参照。）。以下の説明において各モジュール間を光ファイバで接続して光データ伝送を行うモジュールを光通信モジュールと記載する。
【特許文献１】特開２００３−２４４２９５号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ファイバの光路長が長い場合は、光ファイバの入射端に入射した光は光ファイバのコアを伝搬する間にかく乱されるため、光ファイバの他端のコアから出射する光の出射端面における光強度分布（以下、「コアから出射する光の出射端面における光強度分布」を「出射端光強度分布」と略記する。）は均一になる。しかし、携帯電話のモジュール間のように数ｃｍと短く、急峻な屈曲が発生する光ファイバでは、伝搬中の光は十分にかく乱されないため出射端光強度分布は不均一になりやすい。また、均一な光強度の光を光ファイバに入射しても、携帯電話の折り畳み、回転等の動作で光ファイバの屈曲状態が変動して、出射端光強度分布は前記屈曲状態に応じて変動する。コアの断面の面積より受光面積の小さい受光素子の場合、光データ伝送に十分な光を受光できないこともある。
【０００６】
また、発光素子が積層した半導体の上面から光を放射する発光ダイオード（以下、「発光ダイオード」を「ＬＥＤ」と略記する。）や面発光型のレーザーダイオード（以下、「面発光型のレーザーダイオード」を「面発光ＬＤ」と略記する。）を光通信モジュールの基板に対して垂直な方向に光を放射するように搭載した場合、或いは受光素子が積層した半導体の上面に受光部分を有するフォトダイオード（以下、「フォトダイオード」を「ＰＤ」と略記する。）を前記基板に対して垂直な方向からの光を受光するように搭載した場合、光ファイバは前記基板面の法線方向となるように前記基板上に接続される。従って、前記光通信モジュールの前記基板を携帯電話の基盤に平行になるように搭載した場合、前記基板面上方に光ファイバの急峻な屈曲を回避させるための高さが必要となり、前記基板面上方に必要な高さが障害となって携帯電話を薄型とすることが困難になる。
【０００７】
一方、前記基板には発光素子、受光素子を駆動する周辺回路が配置されるため、前記基板を小さくすることができない。従って、前記光ファイバの急峻な屈曲を回避するために前記光通信モジュールの前記基板を携帯電話の基盤に垂直になるように搭載した場合でも、前記基板の大きさが障害となって携帯電話を薄型とすることが困難になる。
【０００８】
従って、各モジュール間を光ファイバで接続する携帯電話は、受光素子が安定して光を受光すること及び携帯電話の薄型化を図ることが困難であるという課題があった。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、伝搬する光の光強度分布を均一化でき、基板からの高さが低い接続用光学系を備える光通信モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本願第一発明に係る光通信モジュールは、前記接続用光学系として、発光素子からの光の方向を基板面と平行な方向に変換でき、発光素子からの光の光強度分布を均一化して光ファイバに結合できる管型光学系を光ファイバと発光素子との間に挿入することとした。
【００１１】
具体的には、本願第一発明は、基板に配置され、光放射方向が前記基板面の法線方向である発光素子と、前記基板上に配置され、前記発光素子の光放射方向にある反射面で前記発光素子からの光を鏡面反射又は全反射して光の伝搬方向を変換する光方向変換部及び前記光方向変換部からの光を鏡面反射又は全反射で前記基板面と平行な方向に伝搬して出射端に導く導光部を有する管型光学系と、を備える光通信モジュールである。
【００１２】
前記導光部は、前記出射端と反対側の端からの光を内部で鏡面反射又は全反射でかく乱して光の伝搬方向に垂直な断面（以下、「光の伝搬方向に垂直な断面」を「垂直断面」と略記する。）の光強度分布を均一化し、前記導光部の出射端に接続する光ファイバに結合する。また、前記管型光学系は基板からの高さを抑えるため、前記導光部の長手方向と前記基板面とが平行になるように基板上に搭載される。
【００１３】
一方、前記導光部の前記出射端と反対側の端に接続される前記光方向変換部は光を前記基板に垂直な方向から前記導光部の長手方向に変換して前記導光部へ結合する。
【００１４】
ゆえに、光通信モジュールに前記発光素子の光放射方向に前記光方向変換部があるように前記管型光学系を搭載することで、前記管型光学系は前記発光素子からの光の方向を前記導光部の長手方向に変換し、前記発光素子からの光の光強度分布を均一化して光ファイバに結合することができる。
【００１５】
従って、本願第一発明は、伝搬する光の光強度分布を均一化でき、基板からの高さが低い接続用光学系を備える光通信モジュールを提供することができる。
【００１６】
上記目的を達成するために、本願第二発明に係る光通信モジュールは、前記接続用光学系として、基板面と平行な方向の光を受光素子の受光方向に変換でき、光ファイバからの光の光強度分布を均一化して受光素子に結合できる管型光学系を光ファイバと受光素子との間に挿入することとした。
【００１７】
具体的には、本願第二発明は、基板に配置され、受光方向が前記基板面の法線方向にある受光素子と、前記基板面上に配置され、入射端からの光を鏡面反射又は全反射で前記基板面と平行な方向に伝搬する導光部及び前記導光部の光の伝搬方向にある反射面で前記導光部からの光を鏡面反射又は全反射して光の伝搬方向を前記受光素子の受光方向に変換する光方向変換部を有する管型光学系と、を備える光通信モジュールである。
【００１８】
前記導光部は入射端に接続する光ファイバからの光を内部で鏡面反射又は全反射でかく乱して垂直断面の光強度分布を均一化して前記導光部の入射端と反対の端に伝搬する。また、前記管型光学系は基板からの高さを抑えるため、前記導光部の長手方向と前記基板面とが平行になるように基板上に搭載される。
【００１９】
一方、前記導光部の入射端と反対の端に接続される前記光方向変換部は、前記導光部から結合された光の方向を前記受光素子の受光方向に変換し、前記受光素子へ照射する。
【００２０】
ゆえに、前記受光素子の受光方向の元に前記光方向変換部があるように前記管型光学系を搭載することで、前記受光素子は光強度分布を均一化された光ファイバからの光を受光することができる。
【００２１】
従って、本願第二発明は、伝搬する光の光強度分布を均一化でき、基板からの高さが低い接続用光学系を備える光通信モジュールを提供することができる。
【００２２】
本願第一発明又は本願第二発明に係る光通信モジュールにおいて、前記管型光学系の前記導光部の一部又は全部の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面の形状が多角形であることが好ましい。
【００２３】
前記管型光学系の光伝搬領域における垂直断面の形状が円形の場合、入射した光は鏡面反射又は全反射して円の中心を通る定在波（モード）を生じやすく、垂直断面において中心付近の光強度が強い光強度分布になりやすい。また、前記定在波はかく乱され難く、垂直断面の光強度分布が均一になるためには一定以上の光路長が必要であった。
【００２４】
しかし、本願第一発明又は本願第二発明に係る前記導光部の垂直断面の形状は多角形であり、光の経路は複雑になるため、反射毎に伝搬光はかく乱され、短い光路長であっても垂直断面の光強度分布は均一になる。
【００２５】
従って、本願第一発明又は本願第二発明は、伝搬する光の光強度分布を短い光路長で均一化でき、基板からの高さが低い接続用光学系を備える光通信モジュールを提供することができる。
【００２６】
なお、前記導光部の光伝搬領域の垂直断面の大きさは、前記管型光学系と光ファイバとのアライメント誤差を保障できる大きさに設計される。具体的には、前記導光部の光伝搬領域の垂直断面は、前記アライメント誤差を保障する領域として前記光ファイバの中心軸を中心とした一定長の半径の円を内接する大きさに設計される。前記導光部の光伝搬領域の垂直断面の形状は前記Ｎが大きいほど円に近づくため、前記アライメント誤差を保障する領域の外の余剰領域を少なくできる。ゆえに、前記Ｎが大きいほど前記余剰領域から外部に漏れる光を減少させることができる。
従って、前記Ｎは大きいほど、アライメント誤差を保障しつつ、前記導光部の光伝搬領域の垂直断面の大きさを小さくでき、前記光ファイバと前記管型光学系との光伝送の損失を小さくすることができる。一方、前記Ｎは小さいほど伝搬光のかく乱の効果が大きくなる。
【００２７】
本願第一発明及び本願第二発明に係る光通信モジュールにおいて、前記管型光学系の前記導光部の一部又は全部の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面の形状が角丸Ｍ角形（Ｍは３以上の整数）であることが好ましい。
【００２８】
角丸Ｍ角形とは、Ｍ角形の頂点のうち少なくとも一つを丸めた形状である。本願第一発明又は本願第二発明に係る前記導光部の垂直断面の形状は角丸Ｍ角形であり、光の経路は複雑になるため、反射毎に伝搬光はかく乱され、短い光路長であっても垂直断面の光強度分布は均一になる。
【００２９】
また、光ファイバのコアの垂直断面の形状が円形であり、光ファイバからの出射光のファーフィールドパターン（ＦＦＰ）が円形であるため、垂直断面の形状が角丸Ｍ角形の導光部は垂直断面の形状がＭ角形の導光部よりも光ファイバと導光部との間に要求されるアライメント精度を緩和することができる。
【００３０】
従って、本願第一発明又は本願第二発明は、伝搬する光の光強度分布を短い光路長で均一化でき、基板からの高さが低い接続用光学系を備える光通信モジュールを提供することができる。
【００３１】
本願第一発明及び本願第二発明に係る光通信モジュールにおいて、前記管型光学系の前記導光部の一部又は全部の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面が複数の曲率を有する一の単一閉曲線で囲まれた形状であることが好ましい。
【００３２】
本願第一発明又は本願第二発明に係る前記導光部の垂直断面の形状は、複数の曲率を有する一の単一閉曲線で囲まれた形状（以下、「複数の曲率を有する一の単一閉曲線で囲まれた形状」を「単一閉曲線形状」と略記する。）であり、光の経路は複雑になるため、反射毎に伝搬光はかく乱され、短い光路長であっても垂直断面の光強度分布は均一になる。
【００３３】
従って、本願第一発明又は本願第二発明は、伝搬する光の光強度分布を短い光路長で均一化でき、基板からの高さが低い接続用光学系を備える光通信モジュールを提供することができる。
【００３４】
本願第一発明及び本願第二発明に係る光通信モジュールにおいて、前記管型光学系の前記導光部の一部又は全部の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面が複数の曲線の端同士を接続して囲まれた形状であり且つ前記複数の曲線の接続点を特異点とする形状であることが好ましい。
【００３５】
本願第一発明又は本願第二発明に係る前記導光部の垂直断面の形状は、複数の曲線の端同士を接続して囲まれた形状且つ前記複数の曲線の接続点を特異点とする形状（以下、「複数の曲線の端同士を接続して囲まれた形状且つ前記複数の曲線の接続点を特異点とする形状」を「複数曲線形状」と略記する。）であり、光の経路は複雑になるため、反射毎に伝搬光はかく乱され、短い光路長であっても垂直断面の光強度分布は均一になる。
【００３６】
従って、本願第一発明又は本願第二発明は、伝搬する光の光強度分布を短い光路長で均一化でき、基板からの高さが低い接続用光学系を備える光通信モジュールを提供することができる。
【００３７】
本願第一発明及び本願第二発明に係る光通信モジュールにおいて、前記管型光学系の前記導光部の一部又は全部の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面が少なくとも一の線分の端と少なくとも一の曲線の端とを接続して囲まれた形状であることが好ましい。
【００３８】
本願第一発明又は本願第二発明に係る前記導光部の垂直断面の形状は、少なくとも一の線分の端と少なくとも一の曲線の端とを接続して囲まれた形状（以下、「少なくとも一の線分の端と少なくとも一の曲線の端とを接続して囲まれた形状」を「線分曲線形状」と略記する。）であり、光の経路は複雑になるため、反射毎に伝搬光はかく乱され、短い光路長であっても垂直断面の光強度分布は均一になる。
【００３９】
従って、本願第一発明又は本願第二発明は、伝搬する光の光強度分布を短い光路長で均一化でき、基板からの高さが低い接続用光学系を備える光通信モジュールを提供することができる。
【００４０】
本願第一発明及び本願第二発明に係る光通信モジュールにおいて、前記管型光学系の前記導光部の一の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面と他の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面とが異なる形状であってもよい。
【００４１】
前記導光部では、一の区間から他の区間への光の伝搬で定在波が変換されるため、伝搬モードがかく乱されて前記他の区間における垂直断面の光強度分布は均一になる。
【００４２】
従って、本願第一発明又は本願第二発明は、伝搬する光の光強度分布を短い光路長で均一化でき、基板からの高さが低い接続用光学系を備える光通信モジュールを提供することができる。
【００４３】
本願第一発明及び本願第二発明に係る光通信モジュールにおいて、前記管型光学系の前記導光部の光伝送領域における光の伝搬方向に垂直な断面の面積は前記管型光学系の前記導光部の一の端から他の端へ向かって単調に減少してもよい。
【００４４】
前記導光部では、前記一の端から前記他の端へ向かって、前記導光部の垂直断面の面積が小さくなるため、前記一の端から前記他の端へ光が伝搬すれば前記導光部の前記反射面における光の入射角は前記一の端から前記他の端へ向かって小さくなる。ゆえに、前記導光部は前記他の側からの光のファーフィールドパターンを広げ、光強度分布を均一にする。また、前記光の入射角が小さくなることから前記反射面での反射回数が増加するため垂直断面の光強度分布が均一になる。
【００４５】
従って、本願第一発明は、光強度分布を均一化した光を光ファイバに入射でき、基板からの高さが低い接続用光学系を備える光通信モジュールを提供することができる。
【００４６】
さらに、前記導光部の前記他の端における光伝送領域の垂直断面の大きさを前記光ファイバのコアの大きさより小さくすることで、前記発光素子及び前記光ファイバとのアライメントの余裕を得ることができる。
【００４７】
また、本願第二発明は、光ファイバからの光の光強度分布を均一化して受光素子に結合でき、基板からの高さが低い接続用光学系を備える光通信モジュールを提供することができる。
【００４８】
さらに、前記導光部の前記他の端における光伝送領域の垂直断面の大きさを前記光ファイバのコアの大きさより大きくすることで、前記受光素子及び前記光ファイバとのアライメントの余裕を得ることができる。
【発明の効果】
【００４９】
本発明は、伝搬する光の光強度分布を均一化でき、基板からの高さが低い接続用光学系を備える光通信モジュールを提供することができる。さらに、伝搬する光の光強度分布を短い光路長で均一化できる接続用光学系を備える光学系光通信モジュールを提供することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。
【００５１】
（実施の形態１）
本願第一発明に係る一の実施形態は、基板に配置され、光放射方向が前記基板面の法線方向である発光素子と、前記基板上に配置され、前記発光素子の光放射方向にある反射面で前記発光素子からの光を鏡面反射又は全反射して光の伝搬方向を変換する光方向変換部及び前記光方向変換部からの光を鏡面反射又は全反射で前記基板面と平行な方向に伝搬して出射端に導く導光部を有する管型光学系と、を備える光通信モジュールである。
【００５２】
本願第一発明に係る一の実施形態である光通信モジュール９０１の概念図を図１に示す。光通信モジュール９０１は基板１０、発光素子４、管型光学系１、周辺回路６及びコネクタ７から構成される。
【００５３】
基板１０は光通信モジュール９０１を物理的に支えるとともに、搭載される電子部品を電気的に接続する図示しない電気配線を有する。基板１０の材料として絶縁性を高めた材料、例えば、ガラスエポキシ樹脂、フッ素樹脂、セラミック等の誘電体材料が使用できる。
【００５４】
発光素子４は電気信号を信号光Ａに変換して、表面から外部に向けて信号光Ａを放射する。発光素子４としてＬＥＤ又は面発光ＬＤを使用することができる。面発光ＬＤとしてＶＣＳＥＬが例示できる。
【００５５】
管型光学系１は光方向変換部２と導光部３とから構成される。
導光部３は一端が光を出射する出射端１９である中空あるいは内部を使用波長に対して透過率の高い樹脂で充填した管であり、前記管の内壁に光を反射する反射面１８が配置されている。反射面１８は光を鏡面反射させる反射鏡とすることができる。導光部３の内部を伝搬する光は反射面１８で反射を繰り返して出射端１９に導かれる。前記光は反射面１８で反射を繰り返すことでかく乱され、出射端１９のニアフィールドパターンは均一となる。
【００５６】
なお、導光部３は屈折率の高い媒質Ｎを屈折率の低い媒質Ｍで被覆した構造としてもよい。光は媒質Ｎと媒質Ｍの界面で全反射をする。従って、前記界面を反射面１８とすることができる。媒質Ｎ内の光は前記界面で全反射を繰り返して出射端１９に導かれるため、反射面１８に反射鏡を使用した場合と同様に出射端１９のニアフィールドパターンは均一となる。
【００５７】
光方向変換部２は一部に開口部を有している。さらに光方向変換部２は前記開口部から入射した光が照射する位置に反射面１３を有する。反射面１３は前記開口部からの光の伝搬方向に対し、一定の角度で配置されるため前記光は反射面１３で伝搬方向が変換される。反射面１３は光を鏡面反射させる反射鏡とすることができる。例えば、反射面１３の傾きを反射面１３と基板１０の表面との角度αで表したとき、０°＜α＜９０°の範囲であることが例示できる。以降の実施例における光方向変換部の反射面の傾きも同様である。
【００５８】
なお、光方向変換部２は開口部側を媒質Ｎ、開口部と反対側を媒質Ｍとしてもよい。前記光は媒質Ｎと媒質Ｍとの界面で全反射をするため、前記界面を反射面１３とすることもできる。
【００５９】
管型光学系１は、光方向変換部２の反射面１３で伝搬方向を変換された光が導光部３の出射端１９と反対側の端に結合するように、光方向変換部２と導光部３とを接続する。
【００６０】
周辺回路６はデータ伝送を行うために演算を行う電子部品が配置される。例えば、データを記憶するメモリ、データ伝送するために信号変換を行うＩＣが例示できる。
【００６１】
コネクタ７は光ファイバ３００の一端が挿入され、光通信モジュール９０１と光ファイバ３００を固定する。
【００６２】
光通信モジュール９０１は基板１０の表面に周辺回路６、発光素子４、管型光学系１及びコネクタ７を以下に説明するように搭載する。なお、以下の説明において、「基板の管型光学系が搭載される側」を「基板の表面」、「基板の管型光学系が搭載される側と反対の側」を「基板の裏面」と略記する。
【００６３】
基板１０には図示しない電源線、信号線等の電気配線が配置されており、周辺回路６と発光素子４とは電気的に接続される。
【００６４】
発光素子４は光を放射する上面と反対の側を基板１０に固定する。従って、発光素子４は基板１０の表面の法線方向に光を放射する。なお、発光素子４が面発光ＬＤの場合、電極が上面にもあるため、前記電極と前記電気配線とを配線９で接続する。
【００６５】
管型光学系１は導光部３の光が伝搬する方向と基板１０の表面が平行となるように且つ光方向変換部２の前記開口部に発光素子４が位置するように配置される。
【００６６】
コネクタ７は挿入された光ファイバ３００の一端（以下、「コネクタ７に挿入された光ファイバ３００の一端」を「光ファイバ３００の一端」と略記する。）と導光部３の出射端１９とが接続する位置に配置される。従って、出射端１９から出射する出射光Ｂは光ファイバ３００の一端に伝搬する。
【００６７】
光通信モジュール９０１は管型光学系１及びコネクタ７が振動することあるいは外乱により位置がずれてしまうことを回避するために樹脂１５で基板１０を被覆して固定しても良い。例えば、樹脂１５を前記光伝搬領域の媒質より屈折率の低くすることができる。前記光伝搬領域の媒質を前記屈折率の低い樹脂１５で直接覆うことで、光通信モジュール９０１は光を両者の界面で全反射して伝搬することができる。また、光通信モジュール９０１は導光部３の内部を使用波長に対して透過率の高い樹脂で充填し、基板１０全体が樹脂１５で覆われたパッケージ状としてもよい。
【００６８】
光通信モジュール９０１は以下に説明するように動作する。周辺回路６に記憶されている伝送データは伝送可能な形式の電気信号に変換され、基板１０の図示しない前記電気配線を通じて発光素子４に伝送される。発光素子４は前記電気信号を変換して信号光Ａを放射する。発光素子４から放射された信号光Ａは反射面１３に照射し、伝搬方向が変換され導光部３の内部に入射する。信号光Ａは導光部３の内部の反射面１８で繰り返し反射され、かく乱されて出射端１９に到達する。出射光Ｂは信号光Ａがかく乱されたものであり、出射端１９のニアフィールドパターンは均一である。出射端１９と光ファイバ３００の一端とは密着しているため出射光Ｂは光ファイバ３００の一端へ入射する。従って、光通信モジュール９０１は光ファイバ３００の一端に大面積かつ光強度が均一な光を入射できるため、光ファイバ３００の屈曲状態が変動しても安定して光データを他のモジュールに伝送することができる。
【００６９】
また、管型光学系１は光の伝搬方向を基板１０の表面と平行な方向に変換するため、基板１０の表面の法線方向に光が放射される発光素子４を使用しても、光通信モジュール９０１の高さＨを低くすることができる。
【００７０】
従って、光通信モジュール９０１は光強度分布を均一化した光を光ファイバ３００の一端に入射でき、基板１０からの高さを低くできる。
【００７１】
光通信モジュール９０１は図１に示すように携帯電話の基盤４００の表面に搭載できるため、安定した光データ伝送と携帯電話の薄型化との両立を図ることができる。光通信モジュール９０１と携帯電話の基盤４００とはビアホール電極やスルーホール電極で電気的に接続することができる。
【００７２】
なお、導光部３の反射面１８で囲まれる光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面の形状が非円形、例えば、多角形、角丸Ｍ角形、単一閉曲線形状、複数曲線形状又は線分曲線形状であることが好ましい。
【００７３】
導光部３の垂直断面における光強度分布の距離依存性のシミュレーションを行った結果、前記光伝搬領域の垂直断面の形状が円形の場合、光を入射した入射端から３．０ｍｍの位置でも中心付近の光強度が強い。一方、前記光伝搬領域の垂直断面の形状が非円形の場合、入射端から１．１ｍｍの位置で垂直断面の光強度が均一になっている。従って、導光部３の光伝搬領域の垂直断面の形状は円形より非円形の方が光をかく乱しやすく、短い光路長で垂直断面の光強度均一性を向上できる。
【００７４】
従って、導光部３の長手方向の長さを短くすることができるため、光通信モジュール９０１の大きさを小さくでき、携帯電話の小型化を図ることができる。
【００７５】
さらに、導光部３の一の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面と他の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面とが異なる形状であることが好ましい。
【００７６】
例えば、導光部３の光方向変換部２側の区間における光伝送領域の垂直断面の形状を正方形とし、導光部３の出射端１９側の区間における光伝送領域の垂直断面の形状を円形とすることができる。光は光方向変換部２側の区間から出射端１９側の区間へ伝搬することで、伝搬モードがかく乱され、出射端１９のニアフィールドパターンは均一となる。さらに、出射端１９のニアフィールドパターンは円形となり、垂直断面が円形である光ファイバ３００とのアライメントを容易にし、導光部３から光ファイバ３００へ効率よく出射光Ｂを結合することができる。
【００７７】
従って、発光素子４の輝度を下げることができ、携帯電話の省電力化を図ることができる。
【００７８】
（実施の形態２）
本願第一発明に係る他の実施形態である光通信モジュール９０２の概念図を図２に示す。光通信モジュール９０２において、図１で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９０２と図１の光通信モジュール９０１との違いは、光方向変換部２は反射面１３ではなく反射面２３を有していることである。
【００７９】
反射面２３と図１の反射面１３の機能及び配置は同じであるが、反射面２３は反射面２３の中心付近が発光素子４側に張り出している凸型反射面である。
【００８０】
発光素子４から放射された信号光Ａは反射面２３に照射し、伝搬方向が変換され導光部３の内部に入射する。信号光Ａは図１の光通信モジュールで説明したように出射光Ｂとして出射端１９に到達する。
【００８１】
従って、光通信モジュール９０２は光通信モジュール９０１と同様の効果を得られる。
【００８２】
さらに、反射面２３は凸型反射面のため、発光素子４のファーフィールドパターンを広げるように信号光Ａを反射する。反射後、導光部３の内部に入射した信号光Ａは反射面１８への入射角度が大きくなり、単位長あたりに反射面１８で反射する回数が増加する。ゆえに、導光部３において光伝送領域の垂直断面の光強度分布は短い光路長で均一になる。
【００８３】
従って、導光部３の長手方向の長さを短くすることができるため、光通信モジュール９０２は図１の光通信モジュール９０１より大きさを小さくでき、携帯電話の小型化を図ることができる。
【００８４】
（実施の形態３）
本願第一発明に係る他の実施形態である光通信モジュール９０３の概念図を図３に示す。光通信モジュール９０３において、図１で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９０３と図１の光通信モジュール９０１との違いは、導光部３が反射面１８ではなく反射面３８を有していることである。
【００８５】
反射面３８の配置は反射面１８の配置と同じであるが、反射面３８は入射光を拡散反射する拡散板である。反射面１３で反射して導光部３に入射した信号光Ａは反射面３８で散乱を繰り返し、かく乱されて出射光Ｂとして出射端１９に到達する。
【００８６】
従って、光通信モジュール９０３は光通信モジュール９０１と同様の効果を得られる。
【００８７】
さらに、反射面３８で反射した光は複数の方向に分岐されるため、単位長あたりに反射面３８で反射する回数が増加する。ゆえに、導光部３において光伝送領域の垂直断面の光強度分布は短い光路長で均一になる。
【００８８】
従って、導光部３の長手方向の長さを短くすることができるため、光通信モジュール９０３は図１の光通信モジュール９０１より大きさを小さくでき、携帯電話の小型化を図ることができる。
【００８９】
（実施の形態４）
本願第一発明に係る他の実施形態である光通信モジュール９０４の概念図を図４に示す。光通信モジュール９０４において、図１で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９０４と図１の光通信モジュール９０１との違いは、管型光学系１が透過する光を散乱させる光散乱剤４４で充填されていることである。
【００９０】
発光素子４からの信号光Ａは反射面１３で反射し、光散乱剤４４を透過して導光部３の内部の反射面１８で繰り返し反射され、かく乱されて出射光Ｂとして出射端１９に到達する。
【００９１】
従って、光通信モジュール９０４は光通信モジュール９０１と同様の効果を得られる。
【００９２】
さらに、信号光Ａは出射端１９に至るまで光散乱剤４４の中を伝搬するため、信号光Ａは散乱をし続ける。ゆえに、導光部３において光伝送領域の垂直断面の光強度分布は短い光路長で均一になる。
【００９３】
従って、導光部３の長手方向の長さを短くすることができるため、光通信モジュール９０４は図１の光通信モジュール９０１より大きさを小さくでき、携帯電話の小型化を図ることができる。
【００９４】
（実施の形態５）
本願第一発明に係る他の実施形態である光通信モジュール９０５の概念図を図５に示す。光通信モジュール９０５において、図１で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９０５と図１の光通信モジュール９０１との違いは、光方向変換部２は反射面１３ではなく反射面５３を有していることである。
【００９５】
反射面５３と図１の反射面１３の機能及び配置は同じであるが、反射面５３は反射面５３の中心付近が発光素子４の反対側に張り出している凹型反射面である。
【００９６】
発光素子４から放射された信号光Ａは反射面５３に照射し、伝搬方向が変換され導光部３の内部に入射する。信号光Ａは図１の光通信モジュールで説明したように出射光Ｂとして出射端１９に到達する。
【００９７】
従って、光通信モジュール９０５は光通信モジュール９０１と同様の効果を得られる。
【００９８】
また、反射面５３は凹型反射面のため、信号光Ａは反射面５３で反射した後、焦点に集中するが、前記焦点通過後は発光素子４のファーフィールドパターンを広げるように拡散する。ゆえに、信号光Ａの反射面１８への入射角度が大きくなり、単位長あたりに反射面１８で反射する回数が増加する。ゆえに、導光部３において光伝送領域の垂直断面の光強度分布は短い光路長で均一になる。
【００９９】
従って、導光部３の長手方向の長さを短くすることができるため、光通信モジュール９０５は図１の光通信モジュール９０１より大きさを小さくでき、携帯電話の小型化を図ることができる。
【０１００】
（実施の形態６）
本願第一発明に係る他の実施形態である光通信モジュール９０６の概念図を図６に示す。光通信モジュール９０６において、図１で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９０６と図１の光通信モジュール９０１との違いは、光通信モジュール９０６は基板１０ではなく基板６０を有していることである。
【０１０１】
基板６０の機能及び構成は基板１０と同様であるが、発光素子４が配置される部分を窪ませている。
【０１０２】
光通信モジュール９０６は基板６０の窪み位置から発光素子４が信号光Ａを照射する。信号光Ａは図１の光通信モジュールで説明したように出射光Ｂとして出射端１９に到達する。
【０１０３】
従って、光通信モジュール９０６は光通信モジュール９０１と同様の効果を得られる。
【０１０４】
さらに、発光素子４は導光部３の基板６０側の反射面１８より低い位置から信号光Ａを放射するため、光方向変換部２は反射面１３で反射した信号光Ａを発光素子４及び配線９で遮光されることなく導光部３の内部に結合できる。
【０１０５】
従って、光通信モジュール９０６は光通信モジュール９０１より出射端１９から出射する出射光Ｂの光強度を強くすることができる。
【０１０６】
（実施の形態７）
本願第一発明に係る他の実施形態である光通信モジュール９０７の概念図を図７に、及び光通信モジュール９０８の概念図を図８に示す。光通信モジュール９０７において、図１で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９０７と図１の光通信モジュール９０１との違いは、光通信モジュール９０７は基板１０ではなく基板７０を有しており、発光素子４を基板７０の裏面に搭載していることである。さらに、光通信モジュール９０８のように周辺回路６も基板７０の裏面に搭載しても良い。
【０１０７】
基板７０の機能及び構成は基板１０と同様であるが、基板７０の裏面から表面へ光が透過するスルーホール７２が開口している。
【０１０８】
発光素子４は上面が基板７０と接触し、光が放射する部分がスルーホール７２に位置するように、基板７０に搭載される。
【０１０９】
図７の光通信モジュール９０７の場合、基板７０の表面と裏面とを電気的に接続できるようにスルーホール７２の表面を金属でメッキしてもよい。発光素子４が上面に電極がある面発光ＬＤの場合、スルーホール７２の表面をメッキした金属と接触することで基板７０の表面に搭載された周辺回路６と電気的に接続される。
【０１１０】
図８の光通信モジュール９０８の場合、基板７０の裏面においてスルーホール７２の周辺を金属でメッキしてもよい。発光素子４が上面に電極がある面発光ＬＤの場合、前記メッキした部分と図示しない基板７０の裏面の電気配線とが接続しており、周辺回路６と発光素子４とは電気的に接続される。
【０１１１】
従って、光通信モジュール９０７及び光通信モジュール９０８は配線９で前記電極と前記電気配線とを接続することを不要とする。
【０１１２】
光通信モジュール９０７及び光通信モジュール９０８は基板７０の裏面から発光素子４がスルーホール７２を通して反射面１３に信号光Ａを照射する。信号光Ａは図１の光通信モジュールで説明したように出射光Ｂとして出射端１９に到達する。
【０１１３】
従って、光通信モジュール９０７は光通信モジュール９０１と同様の効果を得られる。
【０１１４】
さらに、発光素子４は基板７０の裏面から信号光Ａを放射するため、光方向変換部２は反射面１３で反射した信号光Ａを発光素子４及び配線９で遮光されることなく導光部３の内部に結合できる。
【０１１５】
さらに、スルーホール７２の表面を鏡面とすれば、信号光Ａはスルーホール７２を透過中から反射を繰り返し、かく乱される。ゆえに、導光部３において光伝送領域の垂直断面の光強度分布は短い光路長で均一になる。
【０１１６】
従って、導光部３の長手方向の長さを短くすることができるため、光通信モジュール９０７及び光通信モジュール９０８は図１の光通信モジュール９０１より大きさを小さくでき、携帯電話の小型化を図ることができる。
【０１１７】
光通信モジュール９０７及び光通信モジュール９０８は、基板７０の裏面に発光素子４及び周辺回路６が搭載されているため、携帯電話の基盤４００には発光素子４又は周辺回路６の高さの間隔を設けて搭載される。前記間隔を樹脂１５で充填してもよい。
【０１１８】
光通信モジュール９０８は図９のように基板７０の表面側を携帯電話の基盤４００に搭載しても良い。
【０１１９】
（実施の形態８）
前記管型光学系の前記導光部の光伝送領域における光の伝搬方向に垂直な断面の面積は前記管型光学系の前記導光部の一の端から他の端へ向かって単調に減少してもよい。
【０１２０】
本願第一発明に係る他の実施形態である光通信モジュール９１０の概念図を図１０に示す。光通信モジュール９１０において、図１及び図６で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９１０と図６の光通信モジュール９０６との違いは、管型光学系１は導光部３ではなく導光部１０３を有していることである。
【０１２１】
導光部１０３は図１及び図６の導光部３の配置と同じであるが、反射面１８で囲まれる光伝送領域の垂直断面の面積は光方向変換部２の側から出射端１９の側へ向かって単調に減少している。
【０１２２】
発光素子４からの信号光Ａは反射面１３で伝搬方向を変換されて導光部１０３に結合される。信号光Ａは図１の光通信モジュールで説明したように出射光Ｂとして出射端１９に到達する。
【０１２３】
従って、光通信モジュール９０８は光通信モジュール９０１と同様の効果を得られる。
【０１２４】
さらに、導光部１０３の光方向変換部２の側における垂直断面の面積が図６の光通信モジュール９０６における導光部３の垂直断面の面積より大きいため、導光部１０３はより多くの光方向変換部２で反射した信号光Ａを集光することができる。
【０１２５】
また、導光部１０３の垂直断面の面積を出射端１９へ向かって小さくすることで、導光部１０３は光ファイバ３００の径を大きくすることなく、光ファイバ３００に出射光Ｂを結合できる。
【０１２６】
従って、発光素子４の輝度を上げなくても出射光Ｂの光強度を強くすることができ、携帯電話の長時間使用を可能とすることができる。
【０１２７】
なお、図１１の光通信モジュール９１１のように、基板６０と接触する反射面１８も導光部３の光方向変換部２の側における垂直断面の面積を広くするように配置しても良い。
【０１２８】
図１１の光通信モジュール９１１の管型光学系１は、図１０の光通信モジュール９１０の管型光学系１より多くの信号光Ａを集光することができる。
【０１２９】
従って、光通信モジュール９１１は光通信モジュール９１０より効率よく他のモジュールに光信号を伝送することができる。
【０１３０】
（実施の形態９）
本願第二発明に係る一の実施形態は、基板に配置され、受光方向が前記基板面の法線方向にある受光素子と、前記基板面上に配置され、入射端からの光を鏡面反射又は全反射で前記基板面と平行な方向に伝搬する導光部及び前記導光部の光の伝搬方向にある反射面で前記導光部からの光を鏡面反射又は全反射して光の伝搬方向を前記受光素子の受光方向に変換する光方向変換部を有する管型光学系と、を備える光通信モジュールである。
【０１３１】
本願第二発明に係る一の実施形態である光通信モジュール９２１の概念図を図１２に示す。光通信モジュール９１２において、図１の光通信モジュール９０１で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９１２と図１の光通信モジュール９０１との違いは、発光素子４ではなく受光素子１２４を備えていることである。
【０１３２】
受光素子１２４は受光面に入射した光を光電変換して電気信号を出力する。受光素子１２４として受光面が積層した半導体層の上面にあるフォトダイオード（ＰＤ）が例示できる。
【０１３３】
なお、管型光学系１は図１の光通信モジュール９０１での説明と同じであるが、光の伝搬方向が逆になるために、図１の光通信モジュール９０１において出射端１９と説明した部分を入射端１２９としている。
【０１３４】
光通信モジュール９２１は基板１０の表面に周辺回路６、管型光学系１及びコネクタ７を図１の光通信モジュール９０１で説明したように搭載し、接続する。受光素子１２４は受光面と反対の側を基板１０に固定する。従って、受光素子１２４は基板１０の上方からの光を受光する。また、受光素子１２４の電極が受光面側にもある場合は前記電極と基板１０の電気配線とを配線９で接続する。
【０１３５】
光通信モジュール９２１は以下に説明するように動作する。光ファイバ３００の一端から入射端１２９に結合された他のモジュールからの信号光Ｃは、導光部３の内部の反射面１８で繰り返し反射され、かく乱されて光方向変換部２の方向へ伝搬される。伝搬光Ｄは信号光Ｃがかく乱されたものであり、垂直断面の光強度は均一である。伝搬光Ｄは光方向変換部２の反射面１３に照射し、伝搬方向が変換されて基板１０の上方から受光素子１２４を照射する。受光素子１２４は受光した光を電気信号に変換して、電気配線を通じて周辺回路６へ伝送される。
【０１３６】
ゆえに、管型光学系１は、光ファイバ３００の屈曲により入射端１２９と接続する側の光ファイバ３００の一端のニアフィールドパターンが不均一であっても、さらに、光ファイバ３００の屈曲状態が変動して前記ニアフィールドパターンが変動しても、安定して伝搬光Ｄを受光素子１２４に照射することができる。
【０１３７】
従って、光通信モジュール９２１は他のモジュールから光データを安定して受信することができる。
【０１３８】
また、管型光学系１は光の伝搬方向を基板１０の表面と平行な方向に変換するため、基板１０の表面の法線方向からの光を受光する発光素子１２４を使用しても、光通信モジュール９２１の高さＨを低くすることができる。
【０１３９】
従って、光通信モジュール９２１は光ファイバ３００からの光の光強度分布を均一化でき、基板１０からの高さを低くできる。
【０１４０】
光通信モジュール９２１は図１２に示すように携帯電話の基盤４００の表面に搭載できるため、安定した光データ伝送と携帯電話の薄型化との両立を図ることができる。
【０１４１】
なお、導光部３の反射面１８で囲まれる光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面の形状が非円形、例えば、多角形、角丸Ｍ角形、単一閉曲線形状、複数曲線形状又は線分曲線形状であることが好ましい。図１の光通信モジュール９０１で説明したように、導光部３の長手方向の長さを短くすることができるため、光通信モジュール９２１の大きさを小さくでき、携帯電話の小型化を図ることができる。
【０１４２】
さらに、導光部３の一の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面と他の区間における光伝搬領域の光の伝搬方向に垂直な断面とが異なる形状であることが好ましい。
【０１４３】
例えば、導光部３の光方向変換部２側の区間における光伝送領域の垂直断面の形状を正方形とし、導光部３の入射端１２９側の区間における光伝送領域の垂直断面の形状を円形とすることができる。光は入射端１２９側の区間から光方向変換部２側の区間へ伝搬することで、伝搬モードがかく乱され、導光部３の光伝送領域の垂直断面の光強度は均一となる。さらに、光ファイバ３００の一端の前記ニアフィールドパターンは円形であるため、入射端１２９と光ファイバ３００とのアライメントを容易にし、信号光Ｃは光ファイバ３００から導光部３へ効率よく結合することができる。
【０１４４】
従って、光通信モジュール９２１は他のモジュールからの信号光の光強度を上げることができ、携帯電話の省電力化を図ることができる。
【０１４５】
（実施の形態１０）
本願第二発明に係る他の実施形態である光通信モジュール９２３の概念図を図１３に示す。光通信モジュール９０３において、図１の光通信モジュール９０１及び図１２の光通信モジュール９２１で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９２３と図１２の光通信モジュール９２１との違いは、導光部３が反射面１８ではなく反射面３８を有していることである。
【０１４６】
導光部３に結合した信号光Ｃは反射面３８で散乱を繰り返し、かく乱されて伝搬光Ｄとして光方向変換部２に到達する。図１２の光通信モジュール９２１で説明したように受光素子１２４は伝搬光Ｄを受光できる。
【０１４７】
従って、光通信モジュール９２３は光通信モジュール９２１と同様の効果を得られる。
【０１４８】
さらに、反射面３８で反射した光は複数の方向に分岐されるため、単位長あたりに反射面３８で反射する回数が増加する。ゆえに、導光部３において光伝送領域の垂直断面の光強度分布は短い光路長で均一になる。
【０１４９】
従って、導光部３の長手方向の長さを短くすることができるため、光通信モジュール９２３は図１の光通信モジュール９２１より大きさを小さくでき、携帯電話の小型化を図ることができる。
【０１５０】
（実施の形態１１）
本願第二発明に係る他の実施形態である光通信モジュール９２４の概念図を図１４に示す。光通信モジュール９２４において、図１、図４及び図１２で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９２４と図１２の光通信モジュール９２１との違いは、管型光学系１が透過する光を散乱させる光散乱剤４４で充填されていることである。
【０１５１】
光ファイバ３００からの信号光Ｃは充填された光散乱剤４４の中を伝搬し、導光部３の内部の反射面１８で繰り返し反射され、かく乱されて伝搬光Ｄとして光方向変換部２に到達する。図１２の光通信モジュール９２１で説明したように受光素子１２４は伝搬光Ｄを受光できる。
【０１５２】
従って、光通信モジュール９０４は光通信モジュール９０１と同様の効果を得られる。
【０１５３】
さらに、信号光Ｃは入射端１２９から受光素子１２４に至るまで光散乱剤４４の中を伝搬するため、信号光Ｃは散乱をし続ける。ゆえに、導光部３において光伝送領域の垂直断面の光強度分布は短い光路長で均一になる。
【０１５４】
従って、導光部３の長手方向の長さを短くすることができるため、光通信モジュール９２４は図１２の光通信モジュール９２１より大きさを小さくでき、携帯電話の小型化を図ることができる。
【０１５５】
（実施の形態１２）
本願第一発明に係る他の実施形態である光通信モジュール９２５の概念図を図１５に示す。光通信モジュール９２５において、図１、図５及び図１２で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９２５と図１の光通信モジュール９２１との違いは、光方向変換部２は反射面１３ではなく反射面５３を有していることである。
【０１５６】
光ファイバ３００からの信号光Ｃは図１２の光通信モジュール９２１で説明したように伝搬光Ｄとして光方向変換部２に到達する。光方向変換部２において反射面５３は伝搬光Ｄの伝搬方向を受光素子１２４の方向に変換する。
【０１５７】
従って、受光素子１２４は伝搬光Ｄを受光でき、光通信モジュール９２５は光通信モジュール９２１と同様の効果を得られる。
【０１５８】
また、反射面５３は反射面５３の中心付近が受光素子１２４の反対側に張り出している凹型反射面である。焦点の位置を受光素子１２４の受光面の位置になるように反射面５３を設計することで、伝搬光Ｄは反射面５３で反射した後、受光素子１２４の受光面に集中する。
【０１５９】
従って、光ファイバ３００からの信号光Ｃを効率よく受光素子１２４に照射できるため、光通信モジュール９２５は他のモジュールからの光信号の光強度を上げることができ、携帯電話の省電力化を図ることができる。
【０１６０】
（実施の形態１３）
本願第二発明に係る他の実施形態である光通信モジュール９２６の概念図を図１６に示す。光通信モジュール９２６において、図１、図６及び図１２で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９２６と図１の光通信モジュール９２１との違いは、光通信モジュール９２６は基板１０ではなく基板６０を有していることである。
【０１６１】
基板６０の機能及び構成は基板１０と同様であるが、受光素子１２４が配置される部分を窪ませている。
【０１６２】
光ファイバ３００からの信号光Ｃは図１２の光通信モジュール９２１で説明したように伝搬光Ｄとして光方向変換部２に到達し、受光素子１２４は伝搬光Ｄを受光できる。
【０１６３】
従って、光通信モジュール９２６は光通信モジュール９２１と同様の効果を得られる。
【０１６４】
さらに、受光素子１２４は導光部３の基板６０側の反射面１８より低い位置にあるため、伝搬光Ｄは一部が受光素子１２４及び配線９に遮光されることなく、反射面１３で反射して受光素子１２４を照射できる。また、受光素子１２４は導光部３の基板６０側の反射面１８より低い位置にあるため、反射面１３で反射した伝搬光Ｄ以外の不要な反射光の受光を低減できる。
【０１６５】
従って、光ファイバ３００からの信号光Ｃを効率よく受光素子１２４に照射できるため、光通信モジュール９２６は他のモジュールからの光信号の光強度を上げることができ、携帯電話の省電力化を図ることができる。
【０１６６】
（実施の形態１４）
本願第二発明に係る他の実施形態である光通信モジュール９２７の概念図を図１７に、及び光通信モジュール９２８の概念図を図１８に示す。光通信モジュール９２７、光通信モジュール９２８において、図１、図７、図８及び図１２で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９２７と図１２の光通信モジュール９２１との違いは、光通信モジュール９２７は基板１０ではなく基板７０を有しており、受光素子１２４を基板７０の裏面に搭載していることである。さらに、光通信モジュール９０８のように周辺回路６も基板７０の裏面に搭載しても良い。
【０１６７】
受光素子１２４は上面が基板７０と接触し、受光面がスルーホール７２に位置するように、基板７０に搭載される。
【０１６８】
図１７の光通信モジュール９２７の場合、スルーホール７２の表面を金属でメッキしてもよい。
【０１６９】
図１８の光通信モジュール９２８の場合、基板７０の裏面においてスルーホール７２の周辺を金属でメッキしてもよい。
【０１７０】
従って、図７の光通信モジュール９０７及び図８の光通信モジュール９０８で説明したように、光通信モジュール９２７及び光通信モジュール９２８は配線９で前記電極と前記電気配線とを接続することを不要とする。
【０１７１】
光ファイバ３００からの信号光Ｃは図１２の光通信モジュール９２１で説明したように伝搬光Ｄとして光方向変換部２に到達し、伝搬方向を変換される。
【０１７２】
伝搬方向を変換された伝搬光Ｄはスルーホール７２を通して受光素子１２４を照射し、受光素子１２４は伝搬光Ｄを受光できる。
【０１７３】
従って、光通信モジュール９２７及び光通信モジュール９２８は光通信モジュール９２１と同様の効果を得られる。
【０１７４】
さらに、受光素子１２４は基板７０側の裏面にあるため、伝搬光Ｄは一部が受光素子１２４及び配線９に遮光されることなく、反射面１３で反射し、受光素子１２４を照射できる。また、受光素子１２４は基板７０側の裏面にあるため、反射面１３で反射した伝搬光Ｄ以外の不要な反射光の受光を低減できる。
【０１７５】
さらに、スルーホール７２の表面を鏡面とすれば、伝搬光Ｄはスルーホール７２を透過中も反射を繰り返し、かく乱される。ゆえに、導光部３があっても受光素子１２４の受光面における光強度分布は短い光路長で均一になる。
【０１７６】
従って、導光部３の長手方向の長さを短くすることができるため、光通信モジュール９２７及び光通信モジュール９２８は図１の光通信モジュール９２１より大きさを小さくでき、携帯電話の小型化を図ることができる。
【０１７７】
光通信モジュール９２７及び光通信モジュール９２８は、基板７０の裏面に受光素子１２４及び周辺回路６が搭載されているため、携帯電話の基盤４００には受光素子１２４又は周辺回路６の高さの間隔を設けて搭載される。前記間隔を樹脂１５で充填してもよい。
【０１７８】
光通信モジュール９２８は図１９のように基板７０の表面側を携帯電話の基盤４００に搭載しても良い。
【０１７９】
（実施の形態１５）
前記管型光学系の前記導光部の光伝送領域における光の伝搬方向に垂直な断面の面積は前記管型光学系の前記導光部の一の端から他の端へ向かって単調に減少してもよい。
【０１８０】
本願第二発明に係る他の実施形態である光通信モジュール９３０の概念図を図２０に示す。光通信モジュール９３０において、図１、図６、図１２及び図１６で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９３０と図１６の光通信モジュール９０６との違いは、管型光学系１は導光部３ではなく導光部２０３を有していることである。
【０１８１】
導光部２０３は図１及び図６の導光部３の配置と同じであるが、反射面１８で囲まれる光伝送領域の垂直断面の面積は入射端１２９の側から光方向変換部２の側へ向かって単調に減少している。
【０１８２】
光ファイバ３００からの信号光Ｃは図１２の光通信モジュール９２１で説明したように伝搬光Ｄとして光方向変換部２に到達し、受光素子１２４は伝搬光Ｄを受光できる。
【０１８３】
従って、光通信モジュール９３０は光通信モジュール９２１と同様の効果を得られる。
【０１８４】
さらに、導光部２０３の光方向変換部２の側における垂直断面の面積が入射端１２９の側における垂直断面の面積より小さいため、伝搬光Ｄは狭い領域に集中し、伝搬光Ｄの光強度が向上するとともに、受光素子１２４の受光面に集中して照射できる。
【０１８５】
従って、光ファイバ３００からの信号光Ｃを効率よく受光素子１２４に照射できるため、他のモジュールからの光信号の光強度を下げることができ、携帯電話の省電力化を図ることができる。
【０１８６】
なお、図２１の光通信モジュール９３１のように、基板６０と接触する反射面１８も導光部２０３の光方向変換部２の側における垂直断面の面積を狭くするように配置しても良い。
【０１８７】
図２１の光通信モジュール９３１の管型光学系１は、図２０の光通信モジュール９３０の管型光学系１より伝搬光Ｄを集中させて受光素子１２４に照射することができる。
【０１８８】
従って、光通信モジュール９３１は光通信モジュール９３０より効率よく他のモジュールからの光信号を受信することができる。
【０１８９】
（実施の形態１６）
本願第一発明と本願第二発明とを組み合わせた実施形態である光通信モジュール９４６の概念図を図２２に示す。光通信モジュール９４６において、図１、図６、図１２及び図１６で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９４６と図６の光通信モジュール９０６との違いは、基板６０の窪み位置に発光素子４と受光素子１２４を並列して配置したことである。
【０１９０】
なお、管型光学系１は図１の光通信モジュール９０１での説明と同じであるが、光は双方向に伝搬するために、図１の光通信モジュール９０１において出射端１９と説明した部分を接続端２２９としている。
【０１９１】
発光素子４から照射される信号光Ａは図１の光通信モジュール９０１で説明したように出射光Ｂとして接続端２２９に到達する。従って、光通信モジュール９４６は光通信モジュール９０６と同様の効果を得られる。
【０１９２】
一方、光ファイバ３００からの信号光Ｃ（図示せず）は図１２又は図１６の光通信モジュール９２１で説明したように伝搬光Ｄとして光方向変換部２に到達し、受光素子１２４は伝搬光Ｄを受光できる。従って、光通信モジュール９４６は光通信モジュール９２６と同様の効果を得られる。
【０１９３】
光通信モジュール９４６は一本の光ファイバ３００で双方向に光データ伝送ができるため、送信用及び受信用の光通信モジュールを不要とし、携帯電話の小型化を図ることができる。
【０１９４】
（実施の形態１７）
本願第一発明と本願第二発明とを組み合わせた他の実施形態である光通信モジュール９４７の概念図を図２３に示す。光通信モジュール９４７において、図１、図６、図１２、図１６及び図２２で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９４７と図２２の光通信モジュール９４６との違いは、発光素子４と受光素子１２４との間に光を遮光する遮光板２３５を配置したことである。
【０１９５】
従って、光通信モジュール９４７は図２２の光通信モジュール９４６と同様の効果を得ることができる。
【０１９６】
さらに、遮光板２３５は、反射面１３及び反射面１８で反射した発光素子４からの光が受光素子１２４に入射することを防止する。
【０１９７】
従って、受光素子１２４は発光素子４からの信号光Ａを受光しないため、光通信モジュール９４７は発光素子４と受光素子１２４とを配置しても誤動作を回避でき、光データ伝送の信頼性を維持することができる。
【０１９８】
（実施の形態１８）
本願第一発明と本願第二発明とを組み合わせた他の実施形態である光通信モジュール９４８の概念図を図２４に示す。光通信モジュール９４８において、図１、図６、図１２、図１６及び図２２で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９４８と図２２の光通信モジュール９４６との違いは、光方向変換部２は反射面１３ではなく反射面２４３を有していることである。
【０１９９】
反射面２４３と図１の反射面１３の機能及び配置は同じであるが、反射面２４３は部分２４３ａと部分２４３ｂから構成される。反射面２４３の部分２４３ａは発光素子４の光照射方向に位置し、反射面２４３の部分２４３ｂは受光素子１２４の受光方向に位置する。また、反射面２４３の部分２４３ａが基板６０の表面となす角度と反射面２４３の部分２４３ｂが基板６０の表面となす角度とは異なっている。
【０２００】
発光素子４から放射された信号光Ａは反射面２４３の部分２４３ａに照射し、伝搬方向が変換され導光部３の内部に入射する。信号光Ａは図１の光通信モジュール９０１で説明したように出射光Ｂとして接続端２２９に到達する。
【０２０１】
従って、光通信モジュール９４８は光通信モジュール９０６と同様の効果を得られる。
【０２０２】
一方、光ファイバ３００からの信号光Ｃ（図示せず）は図１２の光通信モジュール９２１で説明したように伝搬光Ｄとして光方向変換部２に到達し、伝搬光Ｄのうち反射面２４３の部分２４３ｂで反射した光を受光素子１２４は受光する。従って、光通信モジュール９４８は光通信モジュール９２６と同様の効果を得られる。
【０２０３】
ゆえに、光通信モジュール９４８は図２２の光通信モジュール９４６と同様に双方向に光通信することができ、同様の効果を得られる。
【０２０４】
さらに、信号光Ａが受光素子１２４へ反射しないように反射面２４３の部分２４３ａの前記角度を設計することで、受光素子１２４は信号光Ａを受信することを避けることができる。
【０２０５】
従って、光通信モジュール９４８は図２３の遮光板２３５を有さずとも光通信モジュール９４７と同様の効果を得ることができる。
【０２０６】
（実施の形態１９）
本願第一発明と本願第二発明とを組み合わせた他の実施形態である光通信モジュール９４９の概念図を図２５に示す。光通信モジュール９４９において、図１、図６、図１２、図１６、図２２及び図２４で用いた符号と同じ符号は同じ機能及び同じ配置である。光通信モジュール９４９と図２２の光通信モジュール９４８との違いは、光通信モジュール９４９の管型光学系１は導光部３ではなく導光部２５３を有していることである。
【０２０７】
導光部２５３は導光部３と同じ機能及び同じ配置であるが、前記光伝搬領域内に出射光導光部２５３ａを配置した二重管構造となっている。
【０２０８】
出射光導光部２５３ａは図１の光通信モジュール９０１で説明した反射面８と同じ構成及び機能の反射面２５８を有しており、光を反射面２５８で鏡面反射又は全反射させて基板６０と平行な方向に伝搬して接続端２２９に導く。
【０２０９】
接続端２２９の面における出射光導光部２５３ａの光伝搬領域の大きさは、光ファイバ３００の垂直断面におけるコアの大きさより小さく設計されている。出射光導光部２５３ａは出射光導光部２５３ａの接続端２２９と反対の端に反射面２４３ａで反射した信号光Ａが入射できる位置に配置される。さらに、出射光導光部２５３ａは接続端２２９において出射光導光部２５３ａからの光を光ファイバ３００のコアの中心付近に結合できる位置に配置される。
【０２１０】
従って、光ファイバ３００と出射光導光部２５３ａとの間に組み立て誤差を有していたとしても、出射光導光部２５３ａは出射光Ｂの全てをファイバ３００に結合することができる。
【０２１１】
一方、接続端２２９の面における出射光導光部２５３ａを含む導光部２５３の光伝搬領域の大きさは、光ファイバ３００の垂直断面におけるコアの大きさより大きく設計される。
【０２１２】
従って、光ファイバ３００と導光部２５３との間に組み立て誤差を有していたとしても、光ファイバ３００は信号光Ｃの全てを導光部２５３に結合することができる。
【０２１３】
光通信モジュール９４９は図２４の光通信モジュール９４８で説明したように双方向に光通信することができ、同様の効果を得ることができる。さらに、光通信モジュール９４９は光ファイバ３００とのアライメント精度の緩和を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２１４】
本発明の光通信モジュールの管型光学系は照明機器やレーザーマーキング装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１５】
【図１】本願第一の発明に係る実施例である光通信モジュール９０１の概念図である。
【図２】本願第一の発明に係る実施例である光通信モジュール９０２の概念図である。
【図３】本願第一の発明に係る実施例である光通信モジュール９０３の概念図である。
【図４】本願第一の発明に係る実施例である光通信モジュール９０４の概念図である。
【図５】本願第一の発明に係る実施例である光通信モジュール９０５の概念図である。
【図６】本願第一の発明に係る実施例である光通信モジュール９０６の概念図である。
【図７】本願第一の発明に係る実施例である光通信モジュール９０７の概念図である。
【図８】本願第一の発明に係る実施例である光通信モジュール９０８の概念図である。
【図９】本願第一の発明に係る実施例である光通信モジュール９０９の概念図である。
【図１０】本願第一の発明に係る実施例である光通信モジュール９１０の概念図である。
【図１１】本願第一の発明に係る実施例である光通信モジュール９１１の概念図である。
【図１２】本願第二の発明に係る実施例である光通信モジュール９２１の概念図である。
【図１３】本願第二の発明に係る実施例である光通信モジュール９２３の概念図である。
【図１４】本願第二の発明に係る実施例である光通信モジュール９２４の概念図である。
【図１５】本願第二の発明に係る実施例である光通信モジュール９２５の概念図である。
【図１６】本願第二の発明に係る実施例である光通信モジュール９２６の概念図である。
【図１７】本願第二の発明に係る実施例である光通信モジュール９２７の概念図である。
【図１８】本願第二の発明に係る実施例である光通信モジュール９２８の概念図である。
【図１９】本願第二の発明に係る実施例である光通信モジュール９２８の概念図である。
【図２０】本願第二の発明に係る実施例である光通信モジュール９３０の概念図である。
【図２１】本願第二の発明に係る実施例である光通信モジュール９３１の概念図である。
【図２２】本願第一の発明と本願第二の発明を組み合わせた実施例である光通信モジュール９４６の概念図である。
【図２３】本願第一の発明と本願第二の発明を組み合わせた実施例である光通信モジュール９４７の概念図である。
【図２４】本願第一の発明と本願第二の発明を組み合わせた実施例である光通信モジュール９４８の概念図である。
【図２５】本願第一の発明と本願第二の発明を組み合わせた実施例である光通信モジュール９４９の概念図である。
【符号の説明】
【０２１６】
１  管型光学系
２  光方向変換部
３、１０３、２０３、２５３  導光部
４  発光素子
６  周辺回路
７  コネクタ
９  配線
１０、６０、７０  基板
１３、１８、２３、３８、５３、２４３、２５８  反射面
１５  樹脂
１９  出射端
４４  光散乱剤
７２  スルーホール
１２４  受光素子
１２９  入射端
２２９  接続端
２３５  遮光板
２４３ａ、２４３ｂ  反射面２４３の部分
２５３ａ  出射光導光部
３００  光ファイバ
４００  携帯電話の基盤
Ａ、Ｃ  信号光
Ｂ  出射光
Ｄ  伝搬光
Ｈ  光通信モジュールの高さ
α  角度
９０１〜９０８、９１０、９１１ 、９２１、９２３〜９２８、９３０、９３１、９４６〜９４９  光通信モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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